数据链路层：退后n帧协议与问题解决

第四章主要探讨了计算机网络中的数据链路层及其关键功能，这是通信协议栈中的重要层次，它处理从物理层接收的比特流并将其转换为网络层可理解的数据帧。数据链路层需要解决的主要问题包括： 1. **服务提供**：数据链路层为网络层提供两种基本的服务类型： - **无确认的无连接服务**：适用于误码率较低的场景，源端发送独立的数据帧，不进行确认，也不提供错误重传。 - **有确认的无连接服务**：对每个发送的帧进行确认，如果在特定时间间隔内未收到确认，将重传该帧，适合于不太可靠的通信环境。 - **有确认的面向连接服务**：建立连接后，数据被赋予编号，确保顺序传输且只接收一次，并进行帧确认，连接结束后释放资源。 2. **成帧**：为了网络层能够处理数据包，数据链路层将比特流划分为可识别的帧，通常包括帧首、数据和帧尾。成帧方法有多种，如： - **字符计数法**：通过统计字符数来界定帧，但可能导致控制字符错误导致同步问题。 - **字符填充的首尾标识法**：使用专门的标识符（如DLESTX和DLEETX）来标记帧的开始和结束，优点是出现错误后容易恢复同步，但需要注意处理数据中可能存在的标识符。 - **位填充的首尾标识法**：通过填充位来区分帧，也有类似同步问题。 3. **差错控制**：通过帧校验和检查错误，对于检测到的错误可能采取丢弃、请求重传等措施。例如，在字符计数法中，控制字符错误可能导致帧头定位困难，进而影响后续帧的处理。 4. **流量控制**：数据链路层还需要管理发送速率，防止接收方过载，这通常是通过确认机制或协商协议来实现的。 5. **点到点访问与广播网络**：讨论了点对点数据链路的访问方式和广播网络中的介质访问控制，如何确保数据在多台设备间的有效传输。 6. **网桥的应用**：通过网桥连接不同的物理网络，网桥在数据链路层工作，负责帧的转发和冲突检测，实现网络的逻辑分段。 数据链路层是网络通信的关键桥梁，它不仅要确保数据的正确传输，还要处理各种复杂的通信问题，如错误检测、恢复、同步以及连接管理。理解这些概念对于设计和维护现代计算机网络至关重要。